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    php lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果比较

    jacklovejacklove2018-06-20 18:04:37原创842
    因工作需要使用php生成0~1随机小数,之前写过一篇《php生成0~1随机小数方法》,基于mt_rand()mt_getrandmax()实现。

    后来有网友评论,php原生方法lcg_value()可实现0~1随机小数生成。

    lcg_value说明

    float lcg_value ( void )

    lcg_value() 返回范围为 (0, 1) 的一个伪随机数。本函数组合了周期为 2^31 - 85 和 2^31 - 249 的两个同余发生器。本函数的周期等于这两个素数的乘积。

    返回:范围为 (0, 1) 的伪随机数。

    <?phpfor($i=0; $i<5; $i++){    echo lcg_value().PHP_EOL;
    }?>

    输出:

    0.11516515851995
    0.064684551575297
    0.68275174031189
    0.55730746529099
    0.70215008878091


    两种生成0~1随机小数方法进行比较


    1.执行时间比较

    执行10万次基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的运行时间

    <?php/**
     * 生成0~1随机小数
     * @param  Int   $min
     * @param  Int   $max
     * @return Float
     */function randFloat($min=0, $max=1){
        return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min);
    }// 获取microtimefunction get_microtime(){
        list($usec, $sec) = explode(' ', microtime());    return (float)$usec + (float)$sec;
    }// 记录开始时间$starttime = get_microtime();// 执行10万次获取随机小数for($i=0; $i<100000; $i++){
        randFloat();
    }// 记录结束时间$endtime = get_microtime();// 输出运行时间printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);?>

    输出:run time 266.893148 ms

    执行10万次lcg_value()的运行时间

    <?php// 获取microtimefunction get_microtime(){
        list($usec, $sec) = explode(' ', microtime());    return (float)$usec + (float)$sec;
    }// 记录开始时间$starttime = get_microtime();// 执行10万次获取随机小数for($i=0; $i<100000; $i++){
        lcg_value();
    }// 记录结束时间$endtime = get_microtime();// 输出运行时间printf("run time %f ms\r\n", ($endtime-$starttime)*1000);?>

    输出:run time 86.178064 ms

    执行时间上比较,因为lcg_value()直接是php原生方法,而mt_rand()与mt_getrandmax()需要调用两个方法,并需要进行计算,因此lcg_value()的执行时间大约快3倍。


    2.随机效果比较

    基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的随机效果

    <?php/**
     * 生成0~1随机小数
     * @param  Int   $min
     * @param  Int   $max
     * @return Float
     */function randFloat($min=0, $max=1){
        return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min);
    }
    
    header('content-type: image/png');$im = imagecreatetruecolor(512, 512);$color1 = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);$color2 = imagecolorallocate($im, 0, 0, 0);for($y=0; $y<512; $y++){    for($x=0; $x<512; $x++){        $rand = randFloat();        if(round($rand,2)>=0.5){
                imagesetpixel($im, $x, $y, $color1);
            }else{
                imagesetpixel($im, $x, $y, $color2);
            }
        }
    }
    imagepng($im);
    imagedestroy($im);?>

    随机效果图:

    这里写图片描述

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    lcg_value()的随机效果

    <?phpheader('content-type: image/png');$im = imagecreatetruecolor(512, 512);$color1 = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);$color2 = imagecolorallocate($im, 0, 0, 0);for($y=0; $y<512; $y++){    for($x=0; $x<512; $x++){        $rand = lcg_value();        if(round($rand,2)>=0.5){
                imagesetpixel($im, $x, $y, $color1);
            }else{
                imagesetpixel($im, $x, $y, $color2);
            }
        }
    }
    imagepng($im);
    imagedestroy($im);?>

    随机效果图:

    这里写图片描述


    随机效果上比较,可以看出使用mt_rand()与mt_getrandmax()算法生成的随机效果较乱序,随机效果比lcg_value()较好。

    本文讲解了php lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果比较,更多相关内容请关注php中文网。

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